47.Деревянные балки. Конструирование и основы расчета.

Цельнодеревянные балкипредставляют собой отдельные брусья , толстые доски, устанавливаемые на кромки, и окантованные бревна, имеющие необходимые сечения и длины. Их основные преимущества- малая трудоемкость изготовления и низкая стоимость по сравнению с другими деревянными конструкциями. Деревянные балки применяются в качестве несущих конструкций настилов покрытий, междуэтажных перекрытий, рабочих площадок платформ.

Что собой представляют деревянные двутавровые балки перекрытия

На рынок постоянно поступает большой ассортимент качественных стройматериалов, в ряду которого достойное место заняли двутавровые балки. В чем же популярность этой продукции? Балки обладают необычной формой сечения, где основным элементом, создающим жесткость конструкции, является плита OSP, OSB (ориентировочно-стружечная плита). А также она может быть выполнена из толстой фанеры.

Внешне опоры похожи на рельсы, в которых между брусьями врезано ребро жесткости в виде влагостойкой плиты. Благодаря этому изделия выдерживают большие нагрузки, полностью сохраняют свою форму и целостность после установки.

Типы деревянных перекрытий

Довольно часто застройщики возводят дома с мансардой или с подвальным помещением, дома в несколько этажей. Все помещения дома должны быть отделены от основной жилой зоны перекрытием.

По своему назначению деревянное перекрытие в кирпичном доме делится на следующие типы:

  • подвальное или цокольное. Оно служит для отделения жилого этажа от подвала. Основное требование к нему – хорошая теплозащита;
  • чердачное, которое служит для отделения жилого этажа от чердака. Оно также должно удерживать тепло и не подвергаться воздействию конденсата. Поэтому при обустройстве теплоизоляции чердачного перекрытия обязательно применяют пароизоляционный слой;
  • межэтажное, которое  служит для разделения жилых этажей. Основное требование к нему – хорошая звукоизоляция.

Порядок укладки материалов между этажами

Схема для чердака и для цоколя

Между этажами, вид снизу

Как изготовить балку перекрытия из досок длиной метров размером 50хмм, при длине пролета метров от стены до стены.

При проектировании любой постройки требуется проводить расчеты несущей способности балок. В индивидуальном строительстве в подавляющем большинстве случаев используются однопролетные деревянные балки в виде досок, брусьев или бревен различной длины. Оптимальное сечение и шаг балок подбирается в зависимости от длины пролета и предполагаемых нагрузок. Так для балки сечением 150х150 мм при длине пролета 6000 мми шаге установки 500 ммперегрузка по прогибу превышает норму в 2,46 раза, при шаге 400 мм– в 2 раза, а при шаге 300 мм– в 1,5 раза, при этом расчетная нагрузка по площади составляет 300 кг/м 2. а распределенная нагрузка – 90 кг/м 2. Возможный шаг установки балок сечением 150х150 мм, при котором перекрытие выдерживает такую нагрузку, составляет200 мм. Однако надо иметь в виду, что в любом случае величина разрушающей нагрузки –1650 кг. Прочность и надежность перекрытия зависит от сечения балки. Так при высоте балки200 мми ширине150 ммперегрузка будет всего в 1,04 раза, а если, наоборот – в 1,88 раза, при шаге установки500 мми указанной выше нагрузке. Таким образом, балка перекрытия при таком пролете должна быть капитальная, а не составная из досок сечением 50х150 мм. Ведь если будет 2-ой этаж, то она будет нагружена основательно. К тому же длина досок –6000 мм, а это означает, что крепежные элементы в составных элементах балки будут работать на срез. Если установить более основательный крепеж, то это ослабит саму балку.

Обсуждение вопроса на форуме:

Добавлено: 21:08

Поделиться с друзьями:

Другие публикации рубрики «Крыши. кровель»

Строим новый дом 6 на 8 метров с ломаной крышей, но нет размеров крыши. Это высота стоек и примерный угол ската. Подскажите, пожалуйста.

Достоинство дома с мансардой состоит в том, что при сравнительно небольших внешних размерах здания дополнительный этаж позволяет значительно увеличить жилую площадь. Чаще всег.

сскажите про кровельный материал «резинол». Сколько стоит, где можно посмотреть, и приобрести?

«Резинол» – это безосновный листовой композиционный полимерный материал, предназначенный для использования в качестве кровельного покрытия. Выпускается различных цветов –.

Можно ли покрасить крышу из ондулина вишневого цвета в коричневый цвет?

В аннотации на кровельный материал «Ондулин» говорится, что при его изготовлении листы окрашиваются пред пропиткой битумом, что делает их цвет устойчивым к ультрафиолетовому и.

Составные балки из цельной древесины.

Составные балки состоят из отдельных эл-ов, которые работают на изгиб совместно благодаря тому, что сдвигающие усилия между ними воспринимаются податливыми соединениями. Такие балки могут состоять из досок, соединенных по высоте сечения болтами или деревянными вкладышами. Такие балки являются трудоемкими конструкциями построечного изготовления, требуют расхода брусьев и досок крупных сечений и допускаются к применению только во временных зданиях и сооружениях. Составные балки образуются также при усилении балок, имеющих недостаточную несущую способность, боковыми обшивками. В число составных балок входят дощато-гвоздевые балки с перекрестной стенкой и брусчатые балки на дубовых пластинах.

Дощато-гвоздевые балки с перекрестной стенкоймогут иметь пролеты до 12м и высоту в середине не менее 1/7 пролета и на опорах – не менее 0,4 высоты в середине. Они имеют двутавровое сечение, постоянное по длине в односкатных и переменное в двухскатных балках. Пояса этих балок состоят из толстых двойных досок на ребро, соединенных по длине болтовыми стыками. Расчетное сечение, где действуют максимальные нормальные напряжения находят по фор-ле

Балки на дубовых пластинахмогут иметь пролет до 6м. Они состоят из двух или трех цельных брусьев, по высоте соединенных рядами дубовых пластинок. Соединеия располагаются по всей длине балки равномерно и должны быть рассчитаны с учетом максимальных скалывающих напряжений у опор. Теоретическая сдвигающая сила определяется

Число дубовых пластинок nна половине пролетаl/2 балки определяют по фор-ле

, где Т1- несущая способность одной пластинки по смятию или изгибу.

Расчет по прогибам составных балок производят по фор-ле

Относительный прогиб составных балок не должен превышать 1/300олета.

Онлайн расчет

Сделать расчет всех элементов перекрытия можно через онлайн калькулятор. Это специальная программа, позволяющая подсчитать величину прогиба деревянной балки при заданных параметрах, а также определить оптимальное сечение для определенного перекрытия. Использование онлайн расчета поможет перед началом строительства учесть все нагрузки, припадающие на несущие конструкции. Можно сделать расчет нагрузки 1 м опоры и высчитать количество деревянных элементов необходимых для возведения крыши. Работает онлайн калькулятор просто надо лишь правильно внести требуемые данные.

Онлайн расчет

Конструктивные особенности перекрытий в брусовом доме

Каждое перекрытие в деревянном доме имеет свои особенности, обусловленные областью применения и выполняемыми функциями.

Особенности конструкции пола

Для обустройства пола в деревянном доме используются лаги прямоугольного сечения. По высоте лаги выбираются с учётом толщины выбранного утеплителя. Обустройство пола можно разделить на следующие основные этапы:

  • Устанавливаются лаги, которые крепятся стальными скобами или уголками.
  • Подготовленный черновой пол изолируется от влаги: например, укладывается толстая полиэтиленовая плёнка или рубероид.
  • Всё пространство между лагами заполняется утеплителем: базальтовой ватой, пенопластом или сыпучими наполнителями. Эффективность утепления зависит от выбранного материала и толщины его слоя (высоты деревянных лаг).
  • Утеплитель накрывается пароизоляционной плёнкой, после чего набивается контробрешётка.

Заключительный этап: набивание шпунтованной доски или листов ОСП.

Межэтажные конструкции

Для межэтажных перекрытий используется брус расчётного сечения, способный выдержать большие нагрузки. Возведение межэтажных конструкций производится в следующем порядке:

  1. Балки врезаются в подготовленные гнёзда в несущих стенах или крепятся иным способом (например, при помощи металлических кронштейнов).
  2. Низ бруса подшивается OSB или фанерой.
  3. Следующий шаг – укладка утеплителя: пенопласта, минваты или лёгкого сыпучего наполнителя. Сверху теплоизолятор накрывается пароизоляционной плёнкой для вывода влаги.
  4. Сверху брус накрывается листами фанеры, влагостойкой ДСП или ОСП, которые образуют пол второго этажа.
Читайте также:  Пустотная плита перекрытия — элемент для надежности здания

При выполнении отделочных работ на подготовленное основание стелют чистовое напольное покрытие.

Обустройство чердачных перекрытий

Для чердачных конструкций чаще всего используют доски с сечением не менее 40×100 мм. Иногда их связывают в более прочные системы из 2–3 соединённых между собой досок.

Технология обустройства чердачных конструкций полностью аналогична возведению межэтажных перекрытий. Разница лишь заключается в использовании гидроизоляции для защиты от возможных протечек кровли.

Дома из бруса в «тёплый угол» Дома из бруса в чашу Ознакомьтесь с проектами домов из бруса из нашего каталога. Срок строительства — от 10 дней. Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы. Выбрать проект

Миниатюрный дом из бруса 4х4

Проект: «1»

Размеры: м

Площадь: 16 кв.м

Сруб под крышу: 308 000 руб

ПМЖ с отделкой: 399 000 руб

Идеальный для садового участка дом из бруса 5х4

Проект: «2»

Размеры: м

Площадь: 20 кв.м

Сруб под крышу: 334 000 руб

ПМЖ с отделкой: 457 000 руб

2 фотоотчёта

Дом из бруса 5х4 с мансардой и компактной террасой

Проект: «3»

Размеры: м

Площадь: 36 кв.м

Сруб под крышу: 455 000 руб

ПМЖ с отделкой: 685 000 руб

2 фотоотчёта Ознакомьтесь с проектами домов из бруса в чашу из нашего каталога. Срок строительства — от 25 дней. Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы. Выбрать проект

Дом в чашу 6 на 5 с балконом и террасой

Проект: «Рядовой»

Размеры: м

Площадь: 53 кв.м

Каркас под крышу: 875 000 руб

ПМЖ с отделкой: 1 080 000 руб

новинка!

Дом в чашу 7 на 6 с небольшой террасой и двумя санузлами

Проект: «Ефрейтор»

Размеры: м

Площадь: 75 кв.м

Каркас под крышу: 1 263 000 руб

ПМЖ с отделкой: 1 538 000 руб

новинка!

Дом в чашу 9 на 6 с кабинетом и кухней-гостиной

Проект: «Младший сержант»

Размеры: м

Площадь: 98 кв.м

Каркас под крышу: 1 490 000 руб

ПМЖ с отделкой: 1 890 000 руб

новинка!

Определение шага и сечения балок

После определения нагрузки необходимо вычислить расчет шага и сечения для балок перекрытия. Это делается с учетом таких особенностей:

  • пропорция высоты к ширине балки равна 1,4:1. При этом ширина варьируется в пределах 40-200 мм, а толщина колеблется в рамках 100-300 мм;
  • диапазон шага может колебаться в пределах 300-1200 мм с учетом размеров листового утеплителя и подшивочного материала;
  • изгиб с учетом нагрузки составляет 1/200 и 1/350 для чердачных и межэтажных перекрытий, соответственно;
  • сечение вычисляется с помощью специальных калькуляторов;
  • при нагрузке 400 кг/м отношение ширины пролета, шага и сечения составляет порядка 75 на 100 мм при шаге в 0,6 мм и ширине пролета в 2мм.

Виды балок, преимущества и недостатки каждого вида

Для строительства перекрытий между этажами здания обычно использую всего три вида балок из дерева:

  1. Цельные.
  2. Клееные.
  3. Двутавровые.
Виды балок, преимущества и недостатки каждого вида

Разберемся, какие из них наиболее подходят конкретно для каждой конструкции, выделим недостатки и преимущества каждого вида.

Из цельного бруса

Внимание!

Для больших конструкций специалисты рекомендуют использовать перекрытия из других видов балок.

Виды балок, преимущества и недостатки каждого вида

Из клееного бруса

У балок из клееного бруса имеется одно неоспоримое преимущество — их длина без прогиба может достигать 12 метров. У клееных балок выделяют такие преимущества:

  1. Особая прочность.
  2. Способность покрывать пролеты до 12 метров.
  3. Небольшая масса.
  4. Более долгий срок службы.
  5. Не деформируются с течением времени.
  6. Относительно пожаробезопасны по сравнению с обычным брусом.

Однако, стоит такой материал гораздо дороже.

Виды балок, преимущества и недостатки каждого вида

Деревянные двутавровые балки

Двутавровые балки считают одними из самых прочных и надежных благодаря форме профиля, ведь состоят они из нескольких слоев, каждый из которых защищен различными пропитками. К плюсам двутавров можно отнести:

  1. Высокую прочность, жесткость благодаря своей форме.
  2. Отсутствие прогибов.
  3. Бесшумность в эксплуатации — конструкции не скрипят при оказывании на них давления в отличие от остальных видов перекрытий.
  4. Материал не трескается, не рассыхается с течением времени.
  5. Легкость в монтаже.
Читайте также:  Как крепить пароизоляцию к бетонной стене?

Порядок расчета деревянных балок

Перед тем, как проводить монтаж деревянного перекрытия, необходимо провести расчеты, в которых определить количество и размеры балок. Для этого необходимо:

  • определить длину пролета, на которые они будут устанавливаться;
  • рассчитать возможную нагрузку, которую они будут нести после монтажа;
  • имея указанные данные, провести расчет сечения балок и шага, с которым они будут устанавливаться. Для этого используются специальные таблицы и программы.

Удлинение деревянных балок перекрытия

Длина балок складывается из длины пролета, который необходимо перекрыть, и запаса балки, который будет вмонтирован в стену. Пролет можно узнать при помощи любого измерительного приспособления. Запас балок, который будет монтироваться в стену, зависит от материала, из которого стена изготовлена.

Важно!

Если здание построено из кирпича, то запас для балок из доски должен составлять не меньше 10 см и не меньше 15 см для балок, изготовленных из бруса. В деревянных строениях выполняются специальные пазы, глубиной от 7 см и больше, для укладывания балок. Если балки служат основой для стропил крыши, то их изготавливают на 4-6 см длиннее пролета.

Наиболее используемый пролет, который перекрывается балками составляет от 2.5 до 4 метров. Наибольшая длина балок, изготовленных из бруса или доски, не может превышать 6 метров. Если длина пролета превышает этот размер, то рекомендуется монтаж балок из клееного бруса. Помимо этого, для перекрытия пролетов, который больше 6 метров, можно установить деревянную ферму.

Стропильные фермы кровли

Нагрузка, которую несет деревянная балка, состоит из массы деталей пролета (балок, внутреннего наполнения, обшивки потолка и пола) и массы временных элементов (мебель, бытовая техника, присутствующие в помещении люди).

Двутавровые балки перекрытия

Точные расчеты несущей способности балок обычно выполняются специализированными организациями. При самостоятельном выполнении расчета применяется следующая система:

  • чердачное перекрытие с подшивкой, в котором утеплителем является минеральная вата, несет постоянную собственную нагрузку 50 кг на квадратный метр. При такой нагрузке, согласно стандартам СНиП, нормативная нагрузка будет составлять 70 кг на квадратный метр при коэффициенте запаса прочности 1,3. Узнать общую нагрузку не составляет труда: 1,3х70+50=130 килограмм на квадратный метр;
  • если в качестве утеплителя используется более тяжелый материал, чем вата, или в качестве подшивки применялись толстые доски, то нормативная нагрузка будет составлять 150 кг на квадратный метр. И общая нагрузка будет иметь другое значение: 150х1,3+50=245 кг на квадратный метр;
  • если расчет проводится для мансардного помещения, то учитывается вес материала, из которого положен пол, и предметов, находящихся в мансарде. Нагрузка в этом случае будет составлять 350 кг на квадратный метр;
  • в случае, когда балки выполняют функцию межэтажных пролетов, величина расчетной нагрузки составляет 400 кг на квадратный метр.

Расчет деревянных балок перекрытий

Вентиляция чердака через слуховые окна

Вентиляция с помощью слуховых окон

В качестве вентиляции чердака можно использовать только слуховые окна, не оборудуя систему продухов и отдушин. Этот вариант не слишком эффективен, так как под окнами и над ними воздух может застаиваться.

Чтобы улучшить воздухообмен и снизить объемы застойных мест размер слуховых окошек делают 60 см х 80 см. Монтируют их в противоположных фронтонах. Сначала изготавливаются деревянные каркасы, прикрепленные стойками к стропилам. На каркас крепится материал кровли. Лучше выглядят окна, оформленные теми же материалами, что и крыша. В качестве отделки проемов вокруг окон хорошо подходит вагонка. Оконная коробка в проем устанавливается в последнюю очередь. Все щели между каркасом окна и кровлей следует тщательно закрывать.

Правила размещения вентиляционных окон:

  • окна размещаются на равных расстояниях от конька, карниза и боков;
  • между окнами должно быть расстояние более одного метра;
  • дизайн окна должен гармонично вписываться в общий вид строения;
  • в окно можно вмонтировать вентиляционную решетку для чердака, покрасив ее в тон крыши.